流路内の圧縮性乱流境界層と多数の衝撃波の干渉現象の解明

流道中可压缩湍流边界层与多重冲击波之间干涉现象的阐明

基本信息

批准号：
06650186
负责人：
杉山弘
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

流路内の圧縮性乱流路境界層と多数の衝撃波の干渉現象(擬似衝撃波となる)の詳細を,平成6年度科研費補助金で購入した閃光時間の極めて短いスパーク光源(20ns)を用いた流れの可視化法と,二次元レーザドップラ流速計(LDV)を用いた流速測定(平均速度及び変動速度測定)により,明らかにした.研究成果を要約すると,次のようになる.1.断面50×50mmの正方形断面をもつ直管路内のX/D=8.0(Xは流路入り口からの距離,Dは管幅,一様流マッハ数1.8,流れの境界制限0.3)に発生させた多数の衝撃波と圧縮性乱流境界層の干渉の様相を,ナノスパーク光源とシュリーレン法により詳細に観察し,明らかにした.具体的には,擬似衝撃波内の圧縮性乱流境界層の乱れの様相,組織構造などを観察した.2.擬似衝撃波内の乱流特性を二次元LDVを用いて詳細に測定した.その結果,(1)流れ方向の乱れ強さは,先頭衝撃波後枝付近で増加し,先頭衝撃波と第二衝撃波の間で減少すること,(2)レイノルズ応力は分枝した先頭衝撃波により増加すること,レイノルズ応力のピーク値は先頭衝撃波前枝の位置から下流にいくにつれ壁面から離れること,(3)乱れ運動エネルギkは,流路中心線に沿って,kは小さいが,先頭衝撃波によって僅かに上昇すること,境界層内ではkは各衝撃波背後で増加し,各衝撃波間の再加速領域で減少すること,などを明らかにした.

利用购买的闪光持续时间极短（20 ns）的火花光源，研究了通道内可压缩湍流通道边界层与大量冲击波（产生伪冲击波）之间的干涉现象的细节。 1994 年科学研究补助金这是通过使用二维激光多普勒测速仪 (LDV) 的流动可视化方法和流速测量（平均速度和脉动速度测量）揭示的。计算公式如下： 1、方形截面为50×50毫米的直管中X/D=8.0（X为距通道入口的距离，D为管道宽度，均匀流马赫数1.8），使用纳米火花光源和Schlieren方法详细观察了在0.3）流动边界极限下产生的大量冲击波与可压缩湍流边界层之间的干涉。具体来说，我们观察了模拟冲击波内的可压缩湍流边界层的湍流和结构。2．利用二维LDV详细测量了模拟冲击波内的湍流特征。结果（1）湍流强度：流向在主激波尾支附近增大，在主激波和第二激波之间流向减小。(2)雷诺应力是由主激波分支引起的。 (3) 湍流动能 k 沿着通道中心线增加，尽管 k 很小，我们发现 k 随激波的增加而略有增加，并且在边界层内 k 在每次激波之后增加，而在两次激波之间的再加速区域减少。每一个冲击波。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

新井隆景: "後ろ向きステップの下流で再付着する超音速流境界層の乱流特性" 日本機械学会論文集(B編). 60. 3830-3835 (1994)

Takakage Arai：“后退下游重新附着的超音速边界层的湍流特性”日本机械工程师学会汇刊（编辑 B）60. 3830-3835 (1994)。

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期刊：
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0
作者：
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杉山弘: "擬似衝撃波内の乱流現象" 平成6年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 77-80 (1995)

Hiroshi Sugiyama：“伪冲击波中的湍流现象”1994 年冲击波研讨会论文集 77-80 (1995)。

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期刊：
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0
作者：
通讯作者：

本郷智: "流路内の圧縮性乱流境界層と多数の衝撃波の干渉(LDVによる乱流特性の測定)" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集No.940-30. Vol.II. 71-73 (1994)

本乡聪：“流路中的可压缩湍流边界层与多重冲击波之间的干涉（使用LDV测量湍流特性）”第72届日本机械工程学会全国会议论文集第940-30卷。 .71-73 (1994)

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0
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通讯作者：

新井隆景: "多数の衝撃波と干渉する圧縮性乱流境界層のLDV測定" 日本航空宇宙学会第35回航空原動機・宇宙推進講演会. 164-169 (1995)

Takakage Arai：“可压缩湍流边界层干扰多重冲击波的LDV测量”日本航空学会第35届航空发动机和空间推进会议164-169（1995）。

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杉山弘: "流路内の多数の衝撃波と圧縮性乱流境界層の干渉に関する研究" 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集No.940-53. 161-162 (1994)

Hiroshi Sugiyama：“流道中多重冲击波与可压缩湍流边界层之间的干扰研究”日本机械工程师学会流体工程分部，会议论文集第 940-53 号（1994 年）。

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石川泰嗣・酒巻大輔・伊藤彰浩・笛野博之・和田恭雄・田中一義・田中彰治・阿部幸浩・佐藤万紀・小松陽子